DE3430933C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Zur Verbesserung von Bilddetails bei der Fernsehwiedergabe ist in der älteren DE-OS 33 15 663 eine Schaltung beschrieben, bei welcher dem Fernsehsignal bei Signalsprüngen ein Verstei­ lerungssignal in Form von Vor- und Nachschwingern hinzugefügt wird, welches Bildkantenschärfe erscheinen läßt. Aus diesem Versteilerungssignal wird vor seiner Addition mit dem Video­ signal ein achsnaher Amplitudenbereich herausgeschnitten, dessen Größe vom niederfrequenten Gehalt des Videosignals linear abhängig ist, um in den dunklen Bildteilen keine zu­ sätzlichen Rauschstörungen auftreten zu lassen, welche ihrer­ seits im Bilde störend wirken.

Diese sogenannte Signalentkernung, bei welcher der der Signal­ mittelwertachse benachbarte "Kern" des Signals mit Hilfe einer Signalübertragungsschaltung entkernt wird, deren Übertragungs­ kennlinie eine tote Zone für Signale mit achsnahen Amplituden aufweist, ist ein bekannter Signalverarbeitungsprozeß, der gelegentlich zur Störunterdrückung verwendet wurde, wie bei­ spielsweise in einer Veröffentlichung von J. P. Rossi "Digital Techniques for Reducing Television Noise" SMPTE Journal, März 1978, Seiten 134 bis 140 beschrieben ist. Das Ausmaß der Entkernung kann auf dynamischer Basis automatisch einge­ stellt werden, wie es beispielsweise in der US-PS 41 67 749 beschrieben ist, bei der der Betrag der Entkernung in Abhängig­ keit vom Pegel des in einem Videosignal festgestellten Rauschens verändert wird. Bei einer solchen Einrichtung ist der Grad der Entkernung relativ groß, wenn der wahrgenommene Rauschpegel hoch ist, um dadurch den Störabstand oder das Verhältnis vom Signal zu Rauschen zu verbessern. Andererseits wird der Grad der Entkernung bei niedrigerem Rauschpegel herabgesetzt, um die Beeinflussung der gewünschten Signalamplitudenschwankungen so klein wie möglich zu halten.

In der US-PS 44 41 121 ist eine Videosignal-Horizontal-Ver­ steilerungseinrichtung für einen Fernsehempfänger beschrieben, die eine Schaltungsanordnung zur einstellbaren Entkernung einer Horizontal-Versteilerungssignalkomponente enthält, die der Leuchtdichtekomponente eines Videosignals zur Detailer­ höhung zugesetzt wird. Die Entkernung dieses Versteilerungs­ signals verringert die Wahrscheinlichkeit, daß die gewünschte Bilddetailanhebung von einer unerwünschten Anhebung des Unter­ grundrauschens begleitet wird.

In der bereits erwähnten DE-OS 33 15 663, die der US-PS 44 37 124 entspricht, ist eine lineare Steuerung der Ent­ kernung der Horizontal-Versteilerungskomponente in einer Ein­ richtung der in der obenerwähnten US-PS 44 41 121 beschriebe­ nen Art erläutert, bei der das Ausmaß der Entkernung (d. h. die Entkernungs-"Tiefe") als Funktion des Pegels des Nieder­ frequenzanteils der zu versteilernden Leuchtdichtesignale zwischen einer Bildschwarzwert- und einer Bildweißwertgrenze linear geregelt wird. Die lineare dynamische Regelung erfolgt dabei in einem solchen Sinne, daß die maximale Entkernung bei der Schwarzwertgrenze und die minimale Entkernung bei der Weiß­ wertgrenze erfolgt. Hierbei wird also die Höhe des Unter­ drückungspegels in Abhängigkeit mit dem Bildinhalt des Video­ signals verändert, und zwar so, daß bei hellem Bildinhalt ein relativ kleiner achsnaher Bereich kleiner Signalamplituden aus dem Gesamtsignal herausgeschnitten wird und dieser Bereich mit zunehmend dunklerem Bildinhalt linear breiter wird, also bei dunkleren Bildern größere Signalamplituden herausgeschnit­ ten werden als bei helleren Bildern, weil in dunklen Bildbe­ reichen Störsignale als helle Blitze auffälliger sind als dunkle Störungen in hellen Bildbereichen. Dieses im angel­ sächsischen Sprachgebrauch als "coring" bezeichnete Verfahren wird im angegebenen Fall auf eine Signalüberhöhungsschaltung angewendet, im Angelsächsischen als "peaking" bezeichnet, bei der Signalsprüngen Vor- bzw. Nachschwinger aufgesetzt werden, welche das Wiedergabebild schärfer erscheinen lassen. Diese Signalüberhöhung wird nun durch Benutzung einer dynamischen Unterdrückungsschaltung der soeben erläuterten Art vom Bild­ inhalt abhängig gemacht, so daß in hellen Bildbereichen die Übergänge, also die Bildkanten schärfer erscheinen, weil der Effekt dort am auffälligsten ist.

Aus der DE-AS 22 29 674 ist eine Videosignalverarbeitungs­ schaltung mit einem nicht linearen Verstärker bekannt, mit des­ sen Hilfe ein Signalamplitudenbereich, der grauen Bildteilen entspricht, mit einem größeren Verstärkungsgrad verstärkt wird als die übrigen Amplitudenbereiche, um eine Kontrasterhöhung in einem vorgegebenen Graubereich zu erhalten, der sich zwi­ schen Schwarz- und Weißwert verschieben läßt. Jedoch handelt es sich hierbei um die Verstärkung des Bildsignals selbst und nicht um die Aufbereitung von Zusatzsignalen wie den Versteile­ rungssignalen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schärfeeindruck auch in dunkleren Bildbereichen zu verbessern, die bei einer linearen Abhängigkeit des Unter­ drückungspegels von der Bildhelligkeit nicht ganz befriedigt.

Die Lösung dieser Aufgabe der Verbesserung der Detailwieder­ gabe im dunklen Bildbereichen gegenüber einer Schaltung, bei welcher der Signalunterdrückungspegel mit dunkler werdendem Bildinhalt linear ansteigt, besteht in der Unterteilung des Änderungsbereiches für den Unterdrückungpegel in zwei Teil­ bereiche mit unterschiedlicher Charakteristik: Während in den hellen Bildbereichen der Unterdrückungspegel in gleicher Weise wie bisher mit abnehmender Helligkeit zunimmt, wird diese Zunahme in dunklen Bildbereichen schwächer gemacht, so daß der Unterdrückungspegel in diesem zweiten Bereich bei dunklem Bildinhalt langsamer wächst als im ersten Bereich bei hellem Bildinhalt. Bei dunklem Bildinhalt hat die Entkernung einen größeren Betrag, es wird also ein breiterer Signalkern herausgeschnitten, wobei die Kernbreite mit zunehmend dunkler werdendem Bild wächst. Gemäß der Erfindung wird das Ausmaß der Entkernung, also deren Zunahme, bei Annäherung an den dunklen Bildextremwert beschränkt: Die Kernbreite wächst also nach dunkleren Bildteilen zu langsamer an.

Die dynamische Signalentkernungsschaltung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß dunklere Szenen, die durch einen Fernseh­ empfänger wiedergegeben werden, der eine Signalentkernungs­ schaltung gemäß der Erfindung hat, vom Betrachter mit verbes­ serter Bilddetailwiedergabe wahrgenommen werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Teil eines Fernsehempfängers, der eine Si­ gnalentkernungsschaltung und eine dieser zuge­ ordnete Entkernungssteuerschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält;

Fig. 2 eine graphische Darstellung des zeitlichen Ver­ laufes eines Signales, auf die bei der Erläute­ rung der Arbeitsweise der Entkernungsschaltung gemäß Fig. 1 Bezug genommen wird, und

Fig. 3 weitere Einzelheiten von Teilen der Schaltungs­ anordnung gemäß Fig. 1.

Der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 werden Leuchtdichte­ signale von einer Leuchtdichtesignalquelle 11 über eine Versteilerungsschaltungs-Eingangsklemme I und von dieser einer Eingangsklemme L einer Verzögerungsleitung 12 zuge­ führt. Die an der Klemme L erscheinenden Signale, und die an einer Ausgangsklemme L′ der Verzögerungsleitung 12 auftretenden Signale werden einem mit steuerbarer Entkernung arbeitenden Versteilerungssignalgenerator 15 zugeführt, der beispielsweise eine Schaltungsanordnung des in der oben bereits erwähnten US-PS 44 41 121 (Harwood) beschrie­ benen Typs enthalten kann.

Wenn das Eingangsende der Verzögerungsleitung 12 durch eine Impedanz, die mit dem Wellenwiderstand der Verzöge­ rungsleitung im wesentlichen übereinstimmt, abgeschlossen ist und das Ausgangsende der Verzögerungsleitung 12 fehl­ angepaßt ist, so daß Reflexionen auftreten, enthalten die Eingangssignale des Versteilerungssignalgenerators 15 ein einmal verzögertes Leuchtdichtesignal (von der Klemme L′) bzw. die Summe eines unverzögerten Leuchtdichtesignals und eines zweimal verzögerten Leuchtdichtesignals (von der Klemme L′). Wenn die durch die Verzögerungsleitung 12 be­ wirkte Verzögerung gleich einer halben Periode einer vor­ gegebenen Frequenz im hochfrequenten Teil des vom Leucht­ dichtesignal eingenommenen Spektrums ist, entspricht die Differenz zwischen den Signalen an den Klemmen L und L′ einem geeigneten Horizontal-Versteilerungssignal, das dem Leuchtdichtesignal zur Anhebung oder Verstärkung der hori­ zontalen Bilddetails zugesetzt werden kann. Die Versteile­ rungskomponente des Leuchtdichtesignals ist für den hoch­ frequenten Anteil des Leuchtdichtesignals repräsentativ. Der Versteilerungssignalgenerator 15 bildet ein Versteile­ rungssignal entsprechend einer solchen Signaldifferenz. Hieraus wird jedoch der achsnahe Kern bis zu einer Tiefe entfernt, der von der Größe eines Entkernungstiefe-Steuer­ signals CC abhängt, das einem Steuereingang der Schaltung 15 zugeführt wird. Die Entkernungssteuerspannung CC wird von einer Entkernungspegel-Steuerspannungsquelle 20 gelie­ fert, auf die noch eingegangen wird.

Der Versteilerungs-Signalgenerator 15 liefert gleichartig entkernte Versteilerungsausgangssignale in Gegentaktform (also in bezug aufeinander invertierte Signale) an eine verstärkungsgeregelte Signalübertragungsschaltung 14. Die Signalübertragungsschaltung 14 überträgt die entkernten Versteilerungssignale mit einer Verstärkung (oder Dämpfung), die durch eine Versteilerungssteuerspannung PC bestimmt wird. Die Gegentaktausgangssignale von der Signalübertra­ gungsschaltung 14 werden in einer Kombinierschaltung 16 mit den Gegentaktausgangssignalen eines Leuchtdichtesignalver­ stärkers 13 summiert. Der Verstärker 13 wird durch die ver­ zögerten Leuchtdichtesignale von der Klemme L′ gesteuert. Die Kombinierschaltung 16 liefert gegenphasige Gegentakt-) Versionen eines versteilerten Leuchtdichtesignals an einen Verstärker 17 für das versteilerte Leuchtdichtesignal. Der Verstärker 17 setzt die versteilerten Gegentakt-Leucht­ dichtesignale in ein unsymmetrisches Signal an einer Aus­ gangsklemme T _O um. Das Signal an der Klemme T _O kann bei­ spielsweise einer Matrixschaltung eines Farbfernseh­ empfängers zur Kombination mit entsprechenden Farbdiffe­ renzsignalen zugeführt werden, um Farbsignale für eine Farbbildröhre zu erzeugen.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 17 wird außerdem dem Ein­ gang eines Bandpaßverstärkers 18 zum Zwecke der automatischen Versteilerungssteuerung zugeführt. Der Verstärker 18 hat beispielsweise ein Durchlaßband mit einer Breite von 1 MHz, das bezüglich einer Frequenz von etwa 2 MHz zentriert ist und liefert die in das Durchlaßband fallenden Komponenten des versteilerten Leuchtdichtesignals an einen Spitzengleich­ richter 19. Der Spitzengleichrichter 19 erzeugt die Versteile­ rungssteuerspannung PC, die proportional der Amplitude der bandpaßgefilterten Komponenten ist, um die Größe der der Kombinierschaltung 16 zugeführten Versteilerungssignale in einem Sinne zu steuern, der der Amplitude der zugeführten Komponenten entgegengesetzt ist. Die Arbeitsweise einer solchen automatischen Versteilerungssteuerungsschaltung und Beispiele für Schaltungsanordnungen zum Realisieren der Funktionen der Schaltungseinheiten 13, 14, 16, 17, 18 und 19 sind in der US-PS 43 99 460 (Harwood) beschrieben.

Die der Eingangsklemme I zugeführten Leuchtdichtesignale werden außerdem einen Eingang einer Entkernungsgrad- Steuerspannungsquelle 20 zugeführt, deren Schaltbild in Fig. 1 dargestellt ist. Wie die links in Fig. 1 dargestell­ te Kurve zeigt, kann das Luminanzeingangssignal beispiels­ weise einen in negativer Richtung verlaufenden Synchroni­ sierimpuls enthalten, an den sich eine ins Positive gehen­ de und in weißer Richtung ansteigende Treppenspannungs­ komponente, die hier den Bildinhalt darstellt, anschließt. Die Tiefe der Entkernung des Versteilerungsausgangssignales des Versteilerungsgenerators 15 wird in Abhängigkeit von der Amplitude des niederfrequenten Anteiles der Leuchtdichte­ signale von der Quelle 11 nach Verarbeitung durch die Ent­ kernungsgrad-Steuerspannungsquelle 20 gesteuert, an deren Ausgang das Entkernungs-Steuersignal CC auftritt. Die Steuersignalquelle 20 enthält zu diesem Zweck, wie noch erläutert werden wird, einen invertierenden Tiefpaßver­ stärker. Um die dynamische Entkernung des Versteilerungs­ signals vom Generator 15 im gewünschten Sinne zu steuern, bewirkt das tiefpaßgefilterte Ausgangssignal CC von der Schaltung 20 eine Vergrößerung der Entkernungstiefe, wenn sich das Ausgangssignal der Schaltung 20 in Schwarzrichtung ändert, während eine Änderung des Ausgangssignales der Schaltung 30 in Weißrichtung die Entfernungstiefe verrin­ gert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Entkernungsgrad­ steuersignalquelle 20 eine nichtlineare Transfercharakteri­ stik oder Übertragungskennlinie, bei der die Leuchtdichte­ signale in einem Bereich zwischen der Weißwertgrenzampli­ tude und einem Schwellenwert in Schwarzrichtung mit einem ersten Verstärkungsfaktor verstärkt werden, während die Leuchtdichtesignale für Amplituden, die zwischen dem Schwellenwert und der Schwarzwertamplitudengrenze liegen, mit einem anderen Verstärkungsgrad verstärkt werden. Das von der Schaltungsanordnung 20 gelieferte Steuersignal CC hat daher eine entsprechende nichtlineare Charakteri­ stik.

Dem Eingang der Steuerspannungsquelle 20 werden Leucht­ dichtesignale zugeführt, die beispielsweise die durch die Kurve dargestellte Polarität haben, bei der der in den schwärzer-als-schwarz-Bereich gehende Synchronisier­ impuls in negativer Richtung verläuft. Diese Leuchtdichte­ signale werden über einen Gleichstrom sperrenden Block­ kondensator 31 und einen Reihenwiderstand 32 der durch die Basis gebildeten Eingangselektrode eines Transistors 33 zugeführt, der als invertierender Verstärker in Emit­ terschaltung geschaltet ist. Mit dem die Ausgangselektrode bildenden Kollektor des Transistors 33 ist ein Arbeitswider­ stand 34 gekoppelt und der Basis-Emitter-Strecke des Tran­ sistors 33 ist ein Vorspannungswiderstand 39 parallelge­ schaltet. Zwischen dem Kollektor und der Basis des Transi­ stors 33 ist eine Rückkopplungsschaltung in Form eines über­ brückten T-Filternetzwerkes geschaltet, welches durch Rei­ henwiderstände 35, 36, einen Kondensator 30 und die parasi­ täre Kollektor-Basis-Kapazität C _P des Transistors 33 ge­ bildet wird. Das Filternetzwerk verleiht dem Verstärker- Transistor 33 eine Tiefpaßfiltercharakteristik mit einer -3 dB-Grenzfrequenz von etwa 1,0 MHz. Eine solche Tiefpaß­ charakteristik verhindert im wesentlichen Nachschwingstörun­ gen im Entkernungs-Steuersignal CC.

Dem Rückführungswiderstand 35 im Kollektor-Basis-Kreis des Transistors 33 ist eine Diode 37 parallelgeschaltet, die zur Erzeugung der nichtlinearen Verstärkungsgradcharakteri­ stik der den Transistor 33 enthaltenden Signalübertragungsschaltung zwischen einem Weißgrenzwert und einem Schwarz­ grenzwert des Bildes in folgender Weise beiträgt: Durch einen Widerstand 38 wird dem Verbindungspunkt der Rück­ kopplungswiderstände 35 und 36 ein vorspannender Strom zugeführt, der eine Schwellenwertvorspannung für die Diode 37 erzeugt. Die Diode 37 wird in den Sperrbereich (Rückwärtsbereich) vorgespannt, wenn die tiefpaßgefilterten Ausgangssignale am Kollektor des Transistors 33 Werte zwi­ schen der Weißwertgrenze und einem Schwellenwert haben, der zwischen der Weißwertgrenze und der Schwarzwertgrenze liegt. Die Diode 37 wird zunehmend mehr in Flußrichtung vorgespannt und leitend, wenn die Ausgangssignale am Kol­ lektor des Transistors 33 Werte zwischen dem Schwellen­ wert und dem Schwarzgrenzwert annehmen, wodurch der Ver­ stärkungsgrad des Transistors geändert wird. Die Wirkung der Diode ist aus dem in Fig. 2 dargestellten Signalver­ lauf ersichtlich.

Die Kurve in Fig. 2 entspricht einer horizontalen Bild­ zeile des Leuchtdichtesignals, das am signalinvertierenden Ausgang, als am Kollektor des Transistors 33 auftritt. Das dargestellte Leuchtdichtesignal enthält einen positi­ ven Synchronisierungsimpuls, der während des Bildaustast­ intervalles auftritt, und ein anschließendes Bildinter­ vall mit einer treppenartigen Signalkomponente zwischen einem Schwarzgrenzwert (mehr positiv) und einem Weißgrenz­ wert (weniger positiv). Die Diode 37 bleibt in einem ersten Amplitudenbereich der Signale zwischen dem Weiß­ grenzwert und dem Schwellenwert nichtleitend, welch letzterer beispielsweise einem Wert des Leuchtdichte­ signals entsprechend etwa 30 IRE-Einheiten entspricht. In diesem Bereich von Signalamplituden oder -werten hat der Transistor 33 einen ersten, verhältnismäßig linearen Verstärkungsgrad, der durch das Verhältnis der Summe der Werte der Widerstände 35 und 36 zum Wert des Widerstandes 32 entspricht.

In einem zweiten Bereich der Signalamplituden, der zwi­ schen dem Schwellenwert und dem Schwarzgrenzwert liegt, wird die Diode 37 zunehmend mehr in Flußrichtung vorge­ spannt und leitend, so daß sie den Wert der Rückkopplungs­ impedanz und damit den Verstärkungsgrad des Transistors 33 entsprechend ändert. Der Verstärkungsgrad des Transi­ stors 33 wird durch die stärkere Gegenkopplung herabge­ setzt und die Leuchtdichteausgangssignale werden durch das Leiten der Diode, die den Rückführungswiderstand 35 überbrückt, komprimiert. Die Diode 37 leitet für die mei­ sten Leuchtdichtesignalwerte zwischen dem Schwellenwert und dem Schwarzgrenzwert in ihrem nichtlinearen, knie­ förmigen Bereich ihrer Kennlinie, in dem die Diode 37 eine Offsetspannung zwischen 0,0 und etwa 0,5 V aufweist.

Für Signalwerte im schwärzer-als-schwarz-Bereich, wie sie von dem positiven Synchronisierimpuls angenommen werden, leitet die Diode stark in einem mehr linearen Bereich und bewirkt dadurch ein Beschneiden, durch das die Amplitude des Synchronisierimpulses begrenzt wird.

Entsprechend der Signalkompression im zweiten Signalamplitu­ denbereich begrenzt das Entkernungs-Steuerausgangssignal CC den Betrag der im Signal vom Versteilerungsgenerator 15 bewirkten Entkernung umso mehr, je mehr sich die Signal­ werte vom Schwellenwert dem Schwarzgrenzwert nähern, ver­ glichen mit der relativ stärkeren Schwarzbereichentkernung, die ohne eine solche Kompression sonst stattfinden würde. Es wurde festgestellt, daß eine Videosignalverarbeitung mit der in der oben beschriebenen Weise arbeitenden Steuerquelle 20 zu einer Bildwiedergabe führt, die beim Betrachter den Eindruck einer besseren Detailwiedergabe erweckt, insbesondere in dunklen Szenen mit weniger als 30 IRE-Einheiten. Es wurde ferner festgestellt, daß der Einfluß von Störungen, die durch die Begrenzung der Si­ gnalentkernung bei dunklen Szenen auftreten können, nicht stört und durch die verbesserte Detailwiedergabe mehr als wettgemacht wird, wenn die Signalentkernung bei dunkleren Szenen oder Bildteilen in der oben beschriebenen Weise eingeschränkt wird. Untersuchungen haben gezeigt, daß die beschriebene nichtlineare Signalentkernungseinrichtung eine bessere Näherung an die Empfindlichkeit des Auges des Betrachters bezüglich Störungen und Bilddetails für dunklere Szenen ergibt.

Die Entkernungs-Steuerspannungsquelle 20 in Fig. 1 ent­ hält ferner einen PNP-Transistor 40, der eine Klemmein­ gangsschaltung zur Wiederherstellung der Gleichstrom­ komponente darstellt, wie sie in der US-PS 44 37 123 be­ schrieben ist. Kurz gesagt, sind der die Eingangselektro­ de darstellende Emitter und der die Ausgangselektrode dar­ stellende Kollektor des Transistors 40 mit dem Kollektor­ ausgangskreis des Transistors 33 bzw. dem Blockkondensa­ tor 31 verbunden. Der Basis des Transistors 40 wird eine Referenzvorspannung von einem Spannungsteilernetzwerk zugeführt, das Widerstände 41 und 43 enthält. Der Kon­ densator 31 isoliert die die Steuerspannungsquelle 20 enthaltende Schaltungsanordnungen gegen Schwankungen des Gleichstrompegels an der Eingangsklemme I. Der Klemmtran­ sistor 40 wird durch die positiven Synchronisierimpulse, die im Kollektorkreis des Transistors 33 auftreten, periodisch in den leitenden Zustand ausgesteuert. Während der Intervalle, in der der Transistor 40 leitet, wird die Ladung am Kondensator 31 so eingestellt, daß die Spitzen der Synchronisierimpulse am Ausgang der Steuer­ spannungsquelle 20 auf ein Potential geklemmt werden, das auf das durch den Spannungsteiler 41 und 43 bestimm­ te Referenzpotential bezogen ist. Das Referenzpotential wird so gewählt, daß das Steuerausgangssignal CC der Steuersignalquelle 20, das in Ansprache auf ein Schwarzwert­ eingangssignal entsteht, die gewünschte Entfernungstiefe (z. B. 6%) bewirkt. Das Klemmen trägt also dazu bei, die gewünschte Entkernungstiefe für schwarze Bildteile oder Szenen einzustellen.

Die Amplitude des Synchronisierungsimpulses, der den Klemm­ transistor 40 leiten läßt, kann aus verschiedenen Gründen in unvorhersehbarer Weise schwanken, wodurch das Niveau, bei dem der Klemmtransistor 40 leitet, verändert und die die Klemmwirkung des Transistors 40 in unerwünschter Weise beeinflußt werden kann. Klemmfehler, die sonst durch Schwankungen der Synchronisierungsimpulsamplitude eingeführt werden können, werden jedoch durch die Synchronisierimpuls-Begrenzungswirkung erheblich verrin­ gert, die durch die erwähnte Signalkompression durch den gegengekoppelten Verstärker mit dem Transistors 33 be­ wirkt wird. Die Komprimierung des Schwarzbereiches und die Begrenzungsfunktion tragen also ebenfalls dazu bei, ein genaueres Klemmen sowie eine genauere Wiederein­ führung der Gleichstromkomponente zu bewirken und den Ent­ kernungsfehler zu verringern.

Für optimale Zeitverhältnisse bei der dynamischen Ände­ rung des Entkernungsgrades sollte die Gesamtverzögerung im Steuerkanal einschließlich der Steuerspannungsquelle 20 im wesentlichen mit der Verzögerung des einmal ver­ zögerten Eingangssignales des Versteilerungssignalgene­ rators 15 übereinstimmen, was beispielsweise durch Wahl einer geeigneten Verzögerungscharakteristik des Tiefpaß­ filterkreises der Schaltung 20 erreicht werden kann.

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles für den mit veränderbarer Entkernung arbeitenden Ver­ steilerungssignalgenerator 15 in Fig. 1 zusammen mit der Verzögerungsleitung und der Steuerspannungsquelle. Bei dem Generator 15 handelt es sich um einen Typ, wie er in der oben erwähnten US-PS 44 41 121 beschrieben ist. Die Leucht­ dichtesignale von der Eingangsklemme I werden über einen Gleichstrom sperrenden Blockkondensator 45 und einen Wi­ derstand 48 der Eingangsklemme L der der Verzögerungsleitung 12 zugeführt. Bei der Verzögerungsleitung 12 kann es sich beispielsweise um eine breitbandige Einrichtung mit einem linearen Phasengang in dem vom Leuchtdichte­ signal eingenommenen Frequenzband (das beispielsweise bis 4 MHz reicht) handeln und die Verzögerungsdauer kann etwa 140 ns betragen. Das Eingangsende der Verzö­ gerungsleitung 12 an der Klemme L ist (beispielsweise mit Hilfe des Widerstandes 48) mit einer Impedanz abge­ schlossen, die im wesentlichen mit dem Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung übereinstimmt, während das Aus­ gangsende der Verzögerungsleitung an der Klemme L′ fehl­ angepaßt ist, um einen Reflexionseffekt zu erhalten. An den jeweiligen Enden der Verzögerungsleitung 12 treten daher die folgenden Signale auf:

• a) ein einmal verzögertes Leuchtdichtesignal an der Klem­ me L′, und
• b) die Summe eines unverzögerten Leuchtdichtesignales und eines zweimal verzögerten Leuchtdichtesignales an der Klemme L.

Die Differenz zwischen den jeweiligen Signalen an den Klem­ men L und L′ entspricht einem geeigneten Horizontal-Verstei­ lerungssignal, das dem Leuchtdichtesignal zugesetzt werden kann, um dessen horizontale Details durch Anhebung der hoch­ frequenten Leuchtdichte-Signalkomponenten zu verbessern; die maximale Anhebung oder Verstärkung tritt hier etwa bei 3,5 MHz auf.

Das Horizontal-Versteilerungssignal wird durch einen Dif­ ferenzverstärker 50 linear verstärkt, welcher emitter­ gekoppelte Transistoren 51, 53 enthält, deren Basen Ein­ gangssignale von den Klemmen L′ bzw. L der Verzögerungs­ leitung über Emitterfolgertransistoren 54 und 55 zuge­ führt werden. Die Kollektorelektroden der Transistoren 51 und 53 sind mit einem Betriebspotential über entspre­ chende, nicht dargestellte Belastungen, wie Arbeitswider­ stände gekoppelt, die sie mit den Ausgangskreisen einer Begrenzerverstärkerstufe teilen, auf die noch eingegangen wird. Die Kollektorströme der Transistoren 51 und 53 ändern sich entsprechend gegenphasiger Versionen des Ver­ steilerungssignales.

Das Horizontal-Versteilerungssignal wird durch einen ab­ schneidenden oder begrenzenden Differenzverstärker 60 nichtlinear verstärkt. welcher emittergekoppelte Transi­ storen 61, 63 enthält, deren Basen Eingangssignale von den Klemmen L′ bzw. L der Verzögerungsleitung 12 über Emitterfolgertransistoren 54 und 55 zugeführt werden. Als Stromquelle für die Transistoren 61 und 63 dient ein Transistor 65. Der Differenzverstärker 60 dient als Eingangsstufe eines begrenzenden Verstärkers für das Versteilerungssignal. An Lastwiderständen 67 und 69 stehen gegenphasige Versteilerungssignale zur Verfügung, de­ ren maximale Auswanderungen über einen bestimmten Schwel­ lenwert abgeschnitten sind.

Als Ausgangsstufe des begrenzenden Verstärkers dient ein Differenzverstärker 70, der emittergekoppelte Transistoren 71, 73 enthält und ein weiteres Clippen der Versteilerungs­ signale bewirkt. Die durch die Basen gebildeten Eingangs­ elektroden der Transistoren 71 und 73 sind mit den Kollek­ torausgängen der Transistoren 61 bzw. 63 der Eingangs­ stufe verbunden. Als Stromquelle für die Transistoren 71 und 73 dient ein Transistor 75. Die Kollektorausgangs­ ströme der Transistoren 71 und 73 der Begrenzer-Ausgangs­ stufe werden jeweils mit den Kollektorausgangsströmen der Transistoren 51 und 53 des linearen Verstärkers kombiniert, um gegenphasige, entkernte Versteilerungs­ signalströme I _P und I _P ′ zu erzeugen.

An die in Reihe geschalteten Basis-Emitterstrecken der Stromquellentransistoren 75 und 65 wird eine Spannung ge­ legt, die an zwei in Reihe geschalteten und in Flußrichtung vorgespannten Dioden 77 und 78 erzeugt wird. Mit der Ba­ sis des Stromquellentransistors 75 ist der Kollektor eines Steuertransistors 81 verbunden, dessen Kollektor-Emitter- Strecke die Basis-Emitter-Strecke des Stromquellentransi­ stors 65 überbrückt.

Das Entkernungssteuersignal CC von der Schaltung 20 wird über einen Emitterfolgertransistor 85 und einen Wider­ stand 83 dem Basiseingang des Steuertransistors 81 zuge­ führt, dessen Basis-Emitter-Übergang durch eine Diode 82 überbrückt ist. Eine Änderung des Wertes des positiven Entkernungssteuersignals CC ändert die Leitfähigkeit der Kollektor-Emitter-Strecke des Steuertransistors 81.

Das veränderliche Steuersignal CC wird außerdem dem Basis­ eingang eines PNP-Steuertransistors 79 zugeführt, dessen Emitterausgang mit dem Basiseingang des Stromquellentransi­ stors 75 gekoppelt ist. Der Basis-Emitter-Übergang des Steuertransistors 79 ist in einem wesentlichen Teil des Variationsbereiches des Entkernungs-Steuersignales CC in Sperrichtung vorgespannt. Unter diesen Umständen hat der Steuertransistor 79 keinen Einfluß auf das Arbeiten der einstellbaren Entkernungsschaltung, die so arbeitet, wie es in der bereits mehrfach erwähnten US-PS 44 41 121 beschrieben ist und wie es im folgenden kurz zusammenge­ faßt werden soll.

Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 75 bildet einen Spannungsteiler mit der Parallelkombination (a) der Basis- Emitter-Strecke des Stromquellentransistors 65 und (b) der Kollektor-Emitter-Strecke des Steuertransistors 81, so daß die an den in Reihe geschalteten Dioden 77 und 78 abfallende Vorspannung geteilt wird. Das Spannungsteiler­ verhältnis hängt davon ab, wie stark der Steuertransistor 81 leitet. Wenn die durch den Steuertransistor 81 gebildete Parallelimpedanz infolge eines Anstieges des positiven Steuersignals CC abnimmt, nimmt auch die Basis-Emitter- Spannung des Stromquellentransistors 65 ab, was von einem komplementären Anstieg der Basis-Emitter-Spannung des Stromquellentransistors 75 begleitet ist. Umgekehrt wer­ den die Spannungen an den Basis-Emitter-Übergängen der Transistoren 65 und 75 in komplementärer Weise größer bzw. kleiner, wenn der Wert des Entkernungs-Steuersi­ gnales CC abnimmt.

Eine Änderung des Entkernungs-Steuersignales CC bewirkt also komplementäre Änderungen der Betriebsströme der in Kaskade geschalteten Differenzverstärkerstufen 60 und 70 sowie entsprechende komplementäre Änderungen der je­ weiligen Verstärkungsfaktoren der beiden in Kaskade ge­ schalteten Stufen des Begrenzerverstärkers. Da die Schwan­ kungen der durch den Steuertransistor 81 gebildeten Gleich­ stromimpedanz einen vernachlässigbaren Einfluß auf die an den Dioden 77 und 78 abfallende Vorspannung hat, bleibt die Gesamtverstärkung des Begrenzerverstärkers, die pro­ portional dem Produkt der Größen der Betriebsströme der Stufen 60 und 70 ist, bei der Änderung der Verteilung der Verstärkung auf die Stufe 60 und 70 unverändert. Für ein genaues Entkernen wird diese ungestörte Größe der Gesamtverstärkung so eingestellt, daß der Verstärkungs­ grad des linearen Verstärkungskanals, der den Verstärker 50 enthält, und der Verstärkungsgrad des nicht linearen Verstärkungskanales, der die Begrenzerstufen 60 und 70 enthält, im wesentlichen gleich sind.

Der Betrag der Entkernung wird bei einer Verringerung der Größe des Entkernungs-Steuersignals CC verringert, was den Verstärkungsgrad der Eingangsstufe 60 erhöht und bewirkt, daß die Signalbeschneidung in der Ausgangsstufe 70 näher an der Signalachse erfolgt. Umgekehrt nimmt der Betrag der Entkernung zu, wenn der Wert des Steuersignals CC zunimmt, was den Verstärkungsgrad der Eingangsstufe 60 herabsetzt und zur Folge hat, daß die Ausgangsstufe 70 weiter weg von der Signalachse clippt. Der Einfluß des PNP-Steuertransistors 79 ist auf das Ende des Entkernungs- Steuerbereiches, das einem minimalen Entkernungswert zuge­ ordnet ist, begrenzt, wie es beispielsweise in der US-PS 44 38 454 (Shanley) erläutert ist. Wenn die Größe des Entkernungs-Steuersignales CC auf einen Wert absinkt, der genügend nahe an Massepotential liegt, ändert sich die Vorspannung des Basis-Emitter-Überganges des PNP-Steuer­ transistors 79 derart, daß der Transistor 79 in Flußrich­ tung vorgespannt wird und leitet. Der Transistor 79 wird beispielsweise bei Werten des Steuersignals CC unter etwa +0,7 V leitend und bei Werten des Steuersignals CC unter etwa +0,5 V leitet der Transistor 79 genügend stark, um die Stromquellentransistoren 75 und 65 zu sperren, wodurch die Begrenzerverstärkerstufe außer Betrieb gesetzt und die Entkernung vollständig unterbunden wird. Die einstell­ bare Entkernungsschaltung weist also am einen Extrem des Entkernungs-Steuerbereiches den Entkernungswert Null auf.

Weitere Einzelheiten bezüglich des Betriebes des mit ein­ stellbarer Entkernung arbeitenden Versteilerungssignal­ generators 15 gemäß Fig. 3 kann der erwähnten US-PS 44 37 124 (Cochran) entnommen werden.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung zur dynamischen Unterdrückung klei­ ner Amplituden im hochfrequenten Anteil eines Videosignals in Abhängigkeit von einem Steuersignal, mit einer Steuersignal­ quelle, deren Eingang das Videosignal zugeführt wird und die das Steuersignal in solchem Sinne liefert, daß bei dunklem Bildinhalt entsprechenden Videosignalen der Unterdrückungs­ pegel zunehmend höher als bei hellem Bildinhalt liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ signalquelle (20) eine Signalübertragungsschaltung (33, 35, 36, 37) mit derart nichtlinearer Charakteristik enthält, daß sie das Steuersignal in einem ersten Videosignalbereich zwischen einem hellen Bildextremwert und einem bei dunklem Bildinhalt liegenden Schwellwert mit einer ersten Steuercharakteristik und in einem zweiten Videosignalbereich zwischen dem Schwell­ wert und einem dunklen Bildextremwert mit einer zweiten Steuercharak­ teristik in dem Sinne liefert, daß der Unterdrückungspegel in dem zweiten Bereich langsamer als im ersten Bereich zunimmt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Signalübertragungsschaltung eine die Bild­ amplitude des Steuersignals im zweiten Bereich komprimierende Schaltung (35, 36, 37) enthält.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsschaltung eine Tiefpaß-Übertragungscharakteristik (Tiefpaß 30, 35, 36) auf­ weist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Signalübertragungsschaltung einen Verstär­ ker (33) mit einer Gegenkopplungsschaltung (30, 35, 36) und einem mit dieser gekoppelten Schwellwertelement (Diode 37) enthält, welches in dem ersten Videosignalbereich einen anderen Lei­ tungszustand als im zweiten Videosignalbereich hat entsprechend unterschiedlichen Verstärkungsgraden des Verstärkers in den beiden Videosignalbereichen.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie in einem Fernsehempfänger mit dynamisch ge­ steuerten Horizontaldetail-Versteilerungsschaltung enthalten ist und ein Horizontalversteilerungssignal mit von der Größe des Steuersignals abhängigem Unterdrückungspegel für kleine Signalamplituden liefert, und daß die Steuersignalquelle eine Schaltung mit Tiefpaß-Übertragungsfunktion und einer Charak­ teristik enthält, bei welcher der Unterdrückungspegel für kleine Signalamplituden bei Leuchtdichtesignalen mit dunklem Bildinhalt höher als bei Leuchtdichtesignalen mit hellem Bild­ inhalt liegt.